机械基础项目教程齿轮传动
机械设计基础齿轮传动
材料与热处理对齿轮性能的影响
对齿轮的承载能力的影响
不同材料和热处理方法会影响齿轮的 硬度、韧性等力学性能,从而影响其 承载能力。
对齿轮的耐磨性的影响
材料和热处理方法会影响齿轮表面的 硬度、粗糙度等物理性能,从而影响 其耐磨性。
对齿轮的抗疲劳性能的影响
材料和热处理方法会影响齿轮的内部 组织结构和残余应力分布,从而影响 其抗疲劳性能。
采用先进的测量技术
采用先进的测量仪器和测量方法,提高齿轮 各项公差的检测精度和效率。
05
齿轮的润滑与密封
齿轮润滑的作用与要求
01
02
03
04
减摩抗磨
降低齿轮传动过程中的摩擦系 数,减少磨损,提高传动效率
。
冷却降温
将齿轮传动过程中产生的热量 带走,防止齿轮过热变形。
清洗清洁
将齿轮表面的杂质和氧化物清 洗干净,保持齿轮表面光洁。
封等。
06
齿轮传动的失效形式与设计准则
齿轮传动的失效形式及其原因
轮齿折断
由于过载、冲击或材料疲劳等原因,导 致轮齿在应力作用下发生断裂。
齿面点蚀
由于交变应力作用,齿面出现疲劳裂 纹并扩展,最终导致小块金属剥落形
成点蚀。
齿面磨损
由于润滑不良、颗粒污染或接触应力 过大等原因,导致齿面材料逐渐损失 。
对齿轮的耐蚀性的影响
不同材料和热处理方法会影响齿轮的 化学稳定性和耐蚀性,从而影响其在 腐蚀环境下的使用寿命。
04
齿轮的精度与公差
齿轮精度的基本概念
齿轮精度
是指齿轮实际参数与理论参数相符合的程度,包括齿轮的尺寸精度、形状精度和位置精 度。
齿轮精度等级
根据齿轮使用要求的不同,将齿轮的各项公差分为不同的等级,以满足不同传动性能的 要求。
2024版《机械设计基础》第六章齿轮传动
安全系数
在强度计算中引入安全系数,以保证齿轮 在极端工况下仍能安全可靠地工作。
齿轮疲劳寿命预测方法
疲劳寿命概念
齿轮在循环载荷作用下,经过一定次 数的应力循环后发生疲劳破坏的寿命。
影响因素
齿轮的疲劳寿命受多种因素影响,如 材料性能、制造工艺、润滑条件和使 用环境等。
预测方法
基于疲劳累积损伤理论,结合齿轮的 受力分析和材料特性,采用试验或数 值模拟等方法预测齿轮的疲劳寿命。
确定合理的齿轮参数
包括模数、齿数、压力角、螺旋角等, 以满足传动比、承载能力和传动平稳 性等要求。
保证齿轮的精度和强度
通过合理的制造工艺和材料选择,确 保齿轮具有足够的精度和强度,以承 受传动过程中的载荷和冲击。
考虑润滑和冷却
为齿轮传动装置提供适当的润滑和冷 却,以减少磨损、降低温度和防止腐 蚀。
典型齿轮传动装置实例分析
齿轮热处理工艺选择及优化
退火
消除齿轮内部应力,降低硬度,便 于加工。
正火
提高齿轮硬度和强度,改善切削性 能。
淬火
使齿轮获得高硬度和高耐磨性,提 高齿轮使用寿命。
回火
消除淬火产生的内应力,稳定齿轮 尺寸,提高韧性。
齿轮制造工艺流程简介
01
02
齿轮毛坯加工
包括锻造、铸造、焊接等工艺, 获得齿轮的基本形状。
齿轮传动具有传动比准确、效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长等 优点。同时,齿轮传动也具有制造和安装精度要求高、成本较高等缺 点。
齿轮传动分类及应用
分类
根据齿轮的轴线相对位置,齿轮传动可分为平行轴齿轮传动、 相交轴齿轮传动和交错轴齿轮传动。根据齿轮的齿形,齿轮传 动又可分为直齿、斜齿、人字齿、圆弧齿等。
2024年机械设计基础课件齿轮传动
机械设计基础课件齿轮传动机械设计基础课件:齿轮传动1.引言齿轮传动是机械设计中的一种基本传动方式,广泛应用于各种机械设备的运动和动力传递。
齿轮传动具有结构简单、传动效率高、可靠性好、寿命长等优点,因此在工业生产和日常生活中得到广泛应用。
本课件将介绍齿轮传动的基本原理、分类、设计方法和应用。
2.齿轮传动的基本原理齿轮传动是利用齿轮副的啮合来传递动力和运动的一种传动方式。
齿轮副由两个或多个齿轮组成,其中主动齿轮通过旋转驱动从动齿轮,从而实现动力和运动的传递。
齿轮副的啮合是通过齿轮齿廓的接触来实现的,齿廓的形状和尺寸决定了齿轮传动的性能和精度。
3.齿轮传动的分类齿轮传动根据齿轮的形状和布置方式可分为直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动和蜗轮蜗杆传动等。
直齿圆柱齿轮传动是应用最广泛的一种齿轮传动方式,具有结构简单、制造容易、精度高等优点。
斜齿圆柱齿轮传动具有传动平稳、噪声低、承载能力强等优点,适用于高速和重载的传动场合。
直齿圆锥齿轮传动适用于空间狭小和角度传动的场合。
蜗轮蜗杆传动具有大传动比、自锁性和精度高等特点,适用于低速、大扭矩的传动场合。
4.齿轮传动的设计方法齿轮传动的设计主要包括齿轮的几何设计、强度设计和精度设计。
齿轮的几何设计是根据传动比、工作条件、材料等因素确定齿轮的齿数、模数、压力角等参数。
强度设计是保证齿轮传动在规定的工作条件下具有足够的承载能力和寿命,主要包括齿面接触强度和齿根弯曲强度的计算。
精度设计是保证齿轮传动的精度和运动平稳性,主要包括齿轮的加工精度和装配精度的控制。
5.齿轮传动的应用齿轮传动在工业生产和日常生活中得到广泛应用。
在机床、汽车、船舶、飞机等机械设备中,齿轮传动用于传递动力和运动,实现各种复杂的运动轨迹和速度变化。
在风力发电、水力发电等能源领域,齿轮传动用于传递高速旋转的动力,实现能源的转换和利用。
在、自动化设备等高科技领域,齿轮传动用于实现精确的运动控制和动力传递,提高设备的性能和效率。
《机械设计基础》第六章 齿轮传动
由渐开线特性可知,线段B2K等于基圆齿距pb,比值B1B2/pb称为重合度,用 ε表示。于是连续传动条件是:ε≥1 ε越大,表示同时啮合的轮齿对数越多,齿轮传动越平稳。
§6-6 齿轮的材料与制造
一、齿轮材料及热处理
齿轮材料的基本要求:齿面硬度高、齿芯韧性好。 常用的齿轮材料是各种牌号的优质碳素钢、合金结构钢、铸钢和铸铁等。 一般采用锻件和轧制钢材。当齿轮较大(直径大于400~600mm)而轮坯不易 锻造时,可采用铸钢;低速传动可采用灰铸铁;球墨铸铁有时可代替铸钢,非 金属材料的弹性模量小,且能减轻动载和降低噪声,适用于高速轻载、精度要 求不高的场合,常用的有夹木胶布、尼龙、工程塑料等。见表6-3。 齿轮常用的热处理方法有:表面淬火、渗碳淬火、调质、正火、渗氮。 调质和正火处理后的齿面硬度较低(HB ≤350),为软齿面;其他三种 (HB>350)为硬齿面。 软齿面的工艺过程较简单,适用于一般传动。当大小齿轮都是软齿面时, 考虑到小齿轮齿根较薄,受载次数较多,故选择材料和热处理时,一般使小 齿轮齿面硬度比大齿轮高20~50HB。硬齿面齿轮的承载能力较高,但生产 成本高。当大小齿轮都是硬齿面,小齿轮的硬度可与大齿轮相等。
上式表明:一对传动齿轮的瞬时角速度与其连心 线O1O2被啮合齿廓接触点公法线所分割的两线段成 反比。这一定律为齿廓啮合的基本定律。
欲使两齿轮瞬时角速度比恒定不变,必须使C点 为连心线上的固定点。 凡能满足上述要求的一对齿廓称为共轭齿廓。 机械中常用的齿廓曲线有渐开线、圆弧和摆线等, 过节点C所作的两个相切的圆称为节圆。一对齿轮的啮合传动可以看作 其中应用最广泛的是渐开线齿廓。 一对节圆作纯滚动。一对外啮合齿轮的中心距等于其节圆半径之和。
n1 1 r2 rb 2 i12 n2 2 r1 rb1
《机械工程基础》第七章齿轮传动
5
齿轮传动的特点
优点: 优点: 1.传动效率高 1.传动效率高 2.传动比恒定 2.传动比恒定 3.结构紧凑 3.结构紧凑 4.传递空间任意两轴间的运动和力 4.传递空间任意两轴间的运动和力 5.工作安全可靠、寿命长 5.工作安全可靠、 工作安全可靠 缺点: 缺点: 制造、 1.制造、安装精度要求较高 不适于中心距a 2.不适于中心距a较大两轴间传动 3.使用维护费用较高 4.精度低时、噪音、振动较大 精度低时、噪音、 本章主要讨论定传动比齿轮机构
7.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮
齿 槽宽e 齿厚s 齿距p 齿廓曲面 齿宽b
21
齿顶圆 齿顶高ha 分度圆 基圆 齿根圆 基 圆齿距p b 全齿高h 齿根高h f
df
db d da
O
§4 渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸 4
一、名称和符号(外齿轮) 名称和符号(外齿轮)
齿数Z 齿数Z 齿槽宽 齿宽 齿顶高 齿距 齿厚 齿根高
1
第 14 章 齿 轮 传 动
授课学时: 授课学时:4学时
齿轮机构的应用及分类
传动准确、平稳、效率高、工作可靠且寿命长, 适用的圆周速度和功率范围很广。广泛应用于传递空 间任意两轴的运动和动力。
2
类型
1、按传动比是否恒定分: 按传动比是否恒定分: 圆形齿轮机构(圆柱、圆锥) 定传动比 —— 圆形齿轮机构(圆柱、圆锥) 非圆齿轮机构(椭圆齿轮) 变传动比 —— 非圆齿轮机构(椭圆齿轮)
dK =
pK
π
•z
且包含了无理数π。为了便于设计、制造及互换, 且包含了无理数π 为了便于设计、制造及互换, 我们将齿轮某一圆周中的比值规定标准值( 我们将齿轮某一圆周中的比值规定标准值(整数 或较完整的有理数), ),并把该圆上的压力角也规 或较完整的有理数),并把该圆上的压力角也规 定为标准值。这个圆称为分度圆 其直径用d表示, 分度圆, 定为标准值。这个圆称为分度圆,其直径用d表示, 半径用r表示。 半径用r表示。 分度圆上的压力角简称为压力角, 表示, 分度圆上的压力角简称为压力角,用α表示, 我国标准规定分度圆上的压力角为 分度圆上的压力角为20 我国标准规定分度圆上的压力角为20o。 模数, 分度圆上的齿距p 的比值称为模数 分度圆上的齿距p对π的比值称为模数,用m 表示,单位为mm mm。 表示,单位为mm。 p
《汽车机械基础》第三章 齿轮传动
外啮合齿轮传动:
mn1 mn2 mn
an1 an2 an
1 2
内啮合齿轮传动:
2.正确啮合的条件
一对直齿圆锥齿轮的正确啮合条件为:两轮大端模数压 力角分别相等,即
m1 m2 m
1
2
三、蜗轮蜗杆传动
1.蜗杆传动的特点
蜗杆传动主要由蜗杆和蜗轮组成,主要用于传递空间交错的 两轴之间的运动和动力,通常两轴交错角为90°。一般蜗杆为 主动件。 蜗杆传动工作平稳,噪声低,结构紧凑、传动比大(单级蜗
zmin 17
对于齿数少于zmin的齿轮,还可以通过改变刀具与齿坯相 对位置的切齿方法(变位)来防止根切。
第六节 齿轮失效形式及齿轮材料的选择
一、齿轮传动的主要失效形式 二、齿轮材料
一、齿轮传动的主要失效形式
1、轮齿折断
轮齿折断形式有两种:一种是在交变载荷作用下,齿根弯曲 应力超过允许限度时,齿根处产生微小裂纹,随后裂纹不继扩 展,最终导致轮齿疲劳折断;另外一种是短时过载或受冲击载 荷发生突然折断。
1 2
n1 n2
O2C O1C
r2' r1'
rb2 rb1
C
上式表明两轮的传动比与两 轮的基圆半径成反比,且为一 定值。这就保证了齿轮传动的 平稳性。
2、中心距可分性:
齿轮制成以后,基圆半径便已确定。因此,传动比也就定 了。所以,安装时若中心距略有变化不会改变传动比大小,此 特性称为中心距可分性。
4.轮辐式齿轮
机械制造设计基础第六章齿轮传动
B1
恰好等于P b 。所以,连续传动的条
件为:B1B2 >= P b也可表示为:ε>=
1(即齿轮传动的重合度大于等于1,
一般取ε=1.1~1.4)
εmax=1.981
三、齿轮传动的无侧隙啮合条件及标准中心距
齿侧间隙(侧隙):一对齿轮传动时,一齿轮节圆上的齿槽 宽与另一齿轮节圆上的齿厚之差。 进行运动设计时,需按无侧隙啮合,实际情况有微小侧 隙(由公差控制)。
齿轮传动与其它传动相比主要缺点有: ➢制造、安装精度要求较高,因而成本也较高; ➢不宜作远距离传动。
二、齿轮传动的类型:
平面齿轮传动
(圆柱齿轮传动)
齿 传递平行轴间的
轮
运动
传
动
空间齿轮传动
传递相交轴或交
错轴间的运动
三、对齿轮传动的基本要求
直齿圆柱齿轮传动 (轮齿与轴平行)
斜齿圆柱齿轮传动 (轮齿与轴不平行) 人字齿圆柱齿轮传动
基准圆,其直径和半径分别用 d
和 r表示。
基圆: 生成渐开线的圆,其直
径和半径分别用 d b 和 rb 表示。
齿顶高: 齿顶圆与分度圆之间
的径向距离,用 h a 表示。
齿根高: 齿根圆与分度圆之间
的径向距离,用 h f 表示。
齿高: 齿顶圆与齿根圆之间的
径向距离,用 h表示。
齿厚: 一个齿的两侧齿廓之间
0.1<m<1时,ha*=1 ,c*≥0.35
全齿高 h=ha+h f=(2ha*+c*)m
标准齿轮是指m,α, ha*和 c*均为标准值,且s=e的齿轮。 m ,α, ha*和 c*是齿轮的基本参数。 二、标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算
《机械设计基础》课件 第11章 齿轮传动
H
2
bd1
u
Zβ cos
32
§11-8 斜齿圆柱齿轮传动
2 KT1
F
YFaYSa F
bd1mn
2 KT1 YFaYSa
2
mn 3
cos
2
d z1 F
z
zv
3
cos
33
§11-9 直齿圆锥齿轮传动
34
§11-9 直齿圆锥齿轮传动
35
轴向力:
Fa Ft tan
29
§11-8 斜齿圆柱齿轮传动
力的方向:
圆周力t :主动轮与运动方向相反,
从动轮与运动方向相同
径向力r :两轮都是指向各自的轴心
轴向力a :主动轮的左(右)手法则
30
根据主动轮轮齿的齿向(左旋或右旋)伸左手或右手,四指
沿着主动轮的转向握住轴线,大拇指所指即为主动轮所受的
轮齿会变形,需要磨齿。
二、主要参数
1. 齿数比:一般≤7,同要求的传动比误差≤ (3~5)%
2. 齿数:一般z1>17
3. 齿宽:过大,宽度方向载荷分布不均匀
28
§11-8 斜齿圆柱齿轮传动
一、轮齿上的作用力
轮齿所受总法向力
可分解为:
2T1
圆周力:Ft
d1
Ft tan n
径向力:Fr
cos
开式传动的主要失效形式为齿面磨粒磨损和轮齿的弯曲疲劳
折断。
由于目前齿面磨粒磨损尚无完善的计算方法,因此通常只对
其进行抗弯曲疲劳强度计算,并采用适当加大(10%~20%)
模数(或降低许用弯曲应力)的方法来考虑磨粒磨损。
机械设计基础课件-齿轮传动
2 齿轮断裂
高负载、齿轮材料疲劳或制造缺陷可能导致 齿轮断裂。
3 电力工程
齿轮传动被用于风力发电机、水力发电机和发电站的传动系统。
齿轮传动的设计要点
齿数计算
根据传动比和传动类型计算 齿数,确保传动顺利。
齿轮模数选择
根据传动功率、齿轮材料和 空间限制选择合适的模数。
齿轮材ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ选择
根据负载、摩擦和磨损要求 选择合适的齿轮材料。
齿轮传动常见问题和故障
1 齿轮磨损
长时间使用会导致齿轮表面磨损,影响传动 效率和精度。
内齿轮
内齿轮用于空间有限的传动系统,如减速器和 传动箱。
锥齿轮
锥齿轮适用于传递动力和旋转方向的变化,常 用于交叉轴传动。
行星齿轮
行星齿轮由中心轴和围绕其旋转的卫星齿轮组 成,通常用于高扭矩应用。
齿轮传动的应用
1 汽车行业
齿轮传动广泛应用于汽车变速器、差速器和传动系统等部件。
2 机械制造业
齿轮传动用于机床、工厂自动化设备和重型机械等领域。
机械设计基础课件-齿轮 传动
欢迎来到机械设计基础课件-齿轮传动。在这个课件中,我们将一起探讨齿轮 传动的概述、不同类型的齿轮、齿轮传动的应用、设计要点以及常见问题和 故障。
齿轮传动的概述
• 什么是齿轮传动 • 齿轮传动的基本原理
不同类型的齿轮
直齿轮
直齿轮是最基本、最常见的齿轮类型,通常用 于平行轴传动。
机械设计基础 齿轮传动
二、齿轮连续传动的条件
在啮合过程中,如果前一对齿轮到达B1点 终止啮合时,而后一对轮齿尚未在啮合线上进 入啮合,则不论保证两轮实现传动比的连续传 动,从而破坏了传动的平稳性。
第一系列1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50
第二系列1.75 2.25 2.75 (3.25) 3.5 (3.75) 4.5 5.5 (6.5) 7 9 (11) 14 18 22 28 36 45
注:1、本表摘自GB1357-87。 2、本表适用于渐开线圆柱齿轮,对斜齿轮是指
3.渐开线齿廓的中心距可 分性
当一对渐开线齿轮制成 之后,其基圆半径不变,因 而两轮由的式中心距i 稍12有可 rr改知bb12 变,,即其使 角速比仍保持原值不变。这 种性质称为渐开线齿轮传动 的可分性。
§6-4 标准直齿 圆柱齿轮的主要 参数和几何尺寸 计算
一.概念
齿根齿圆轮直齿径数用用df z表表示示。;齿顶圆直径用da表示; 槽宽任用意e直k表径示d;k 的齿圆距周,上用,pk 齿表厚示用。sk 表示;齿
§6-1齿轮传动的类型和基本要求
一、齿轮传动的类型
1.平面齿轮传动
• 直齿圆柱齿轮传动 • 平行轴斜齿圆柱齿轮传动 • 人字齿轮传动
§6-1齿轮传动的类型和基本要求
一、齿轮传动的类型
2.空间齿轮传动
• 圆锥齿轮传动 • 交错轴斜齿轮传动 • 蜗杆传动 • 准双曲面齿轮传动
二、齿轮传动的基本要求
中心距 a= r1’+r2’ 传动比 i= r2’/r1’
高职《机械设计基础》齿轮传动
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齿轮的制造工艺
铸造法
适用于大批量生产,工艺 简单,成本较低。但铸造 齿轮的精度和表面质量相 对较差。
锻造法
适用于中等或大批量生产 ,齿轮的力学性能较好, 或小批量生产 ,齿轮的精度和表面质量 较高,但成本也较高。
03
齿轮传动的应用
工业机械中的齿轮传动
润滑方式
根据齿轮的大小和转速,选择合适 的润滑方式,如滴油润滑、喷油润 滑、油雾润滑等。
润滑周期
制定合理的润滑周期,定期对齿轮 进行润滑,以保证其正常运转。
齿轮的清洁与检查
清洁
定期清除齿轮表面的污垢和杂质,保 持齿轮的清洁。
检查
对齿轮的齿面、齿顶、齿根等部位进 行检查,发现磨损或损伤及时处理。
齿轮的维修与更换
维修
对出现磨损或损伤的齿轮进行修复, 如堆焊、喷涂等工艺。
更换
对于无法修复或修复成本过高的齿轮 ,应及时更换,以保证机械设备的正 常运转。
05
齿轮传动的未来发展
新型材料的研发与应用
总结词
新型材料具有更高的强度、耐腐蚀性和耐磨性,能够提高齿轮的寿命和可靠性。
详细描述
随着科技的不断发展,新型材料如碳纤维、陶瓷等在齿轮制造中得到广泛应用。这些材料具有轻质、 高强度、耐高温等优点,能够提高齿轮的承载能力和使用寿命,降低机械运转噪音,减少维护成本。
制造工艺的改进与创新
总结词
制造工艺的改进与创新能够提高齿轮的精度和性能,降低制造成本。
详细描述
随着精密加工和智能制造技术的不断发展,齿轮的制造工艺也在不断改进和创新。先进的加工设备和工艺方法能 够提高齿轮的精度和性能,降低生产成本,提高生产效率。同时,数字化和智能化的制造技术也正在逐步应用于 齿轮制造,实现个性化定制和智能化生产。
机械基础项目教程-齿轮传动
路漫漫其悠远
7.1
直齿圆柱齿轮传动
7.1.3 渐开线齿廓的啮合特性 2. 传力的平稳性
啮合线与节圆公切线之间的夹角α′称为啮合角。实际上α′就是节圆上 的压力角。
由渐开线的性质可知:啮合线又是接触点的法线,正压力总是沿法 线方向,故齿轮接触点处正压力方向不变。该特性使齿轮传动平稳。
路漫漫其悠远
7.1
过机床带动使二者仍按原传动比进行传动,则在传动过程中,刀具的齿 廓便将在轮坯上包络出与其共轭的齿廓。这种方法采用的刀具有三种:
路漫漫其悠远
7.1
直齿圆柱齿轮传动
7.1.6 渐开线齿轮切齿原理及变位齿轮简介
1)齿轮插刀 如图a所示,这种刀具象一个具有切削刃的外 齿轮,统称为齿轮插刀。插齿时刀具与轮坯之 间的相对运动有:
3. 标准安装、标准中心距
为避免冲击、振动、噪声等,理论上齿轮传动 应为无侧隙啮合。齿轮啮合时相当于一对节圆作纯 滚动,齿轮的侧隙△= e ’1- s’2。标准齿轮分度圆上 的齿厚等于齿槽宽,即s=e=πm/2,所以要保证无侧 隙啮合,就要求分度圆与节圆重合。这样的安装称 为标准安装,此时的中心距称为标准中心距,用a表 示。如图所示。
齿轮传动
7.1
直齿圆柱齿轮传动
7.1.1 齿轮传动的基本类型及特点
1.齿轮传动组成及类型
齿轮传动由两个齿轮和机架组 成,工作时靠两齿轮轮齿直接接触 (称为啮合)产生的推动作用来传 递运动和动力,齿轮传动的基本类 型如图所示。
齿轮的类型
路漫漫其悠远
7.1
直齿圆柱齿轮传动
7.1.1 齿轮传动的基本类型及特点
机械基础项目教程-齿轮 传动
路漫漫其悠远
2020/7/17
项目七
机械设计基础模块三 齿轮传动的设计计算
任务3 -1 认识齿轮传动
二、直齿圆柱齿轮的正确啮合条件 由渐开线的性质可知,两轮要正确啮合,则必须满足
m1 cos1 m2 cos2
由于齿轮的模数和压力角都已标准化,所以要满足上式应使
m1 m2
1 2
即一对渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是:两轮的 模数和压力角应分别相等。
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任务3 -1 认识齿轮传动
三、直齿圆柱齿轮的连续传动条件 一对齿轮传动除满足正确啮合条件外,还必须保证传动是连
续的,即应保证当前一对轮齿脱离啮合时,后一对轮齿能及 时进入啮合。 渐开线齿轮连续传动的条件为
B1B2 1
Pb
重合度的大小,表明同时参与啮合的齿对数的多少,其值大 则平稳,每对轮齿承受的载荷也小,相对地提高了齿轮的承 载能力。
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任务3 -1 认识齿轮传动
二、渐开线齿轮的基本参数 (1)齿数。在齿轮整个圆周上轮齿的总数称为该齿轮的齿数 (2)模数。分度圆的大小是由齿距和齿数决定的,因为分度
圆的周长πd。由此得
d pz
m p
因此,可得分度圆直径
d mz
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任务3 -1 认识齿轮传动
温后缓慢冷却的工艺方法。
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任务3 -2安排钢的热处理工序
3.3渐开线齿廓 一、渐开线的形成及其性质 由渐开线的形成过程可见,渐开线具有以下性质: (1)发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长,即
BK =AB
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任务3 -1 认识齿轮传动
(2)渐开线上任一点的法线均与基圆相切。 (3)渐开线上各点的压力角大小不相等。 (4)渐开线的形状取决于基圆的大小。 二、渐开线齿廓啮合特点
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如图所示,两齿廓在任意点K 啮合,过K 点作 两齿廓的公法线N1N2,根据渐开线的性质,该公法 线也是两基圆的内公切线。由于齿轮基圆的大小和 位置均固定,公法线N1N2为一定直线。
因此无论齿轮在哪一点啮合,啮合点总落在这条 公法线上,该公法线也称为啮合线。该线与连心线 O1O2的交点P是一定点,P点称为节点。
7.1.5 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 因m和α都取标准值,使上式成立
的条件为:m1=m2 ,α1=α2
由此得出一对渐开线齿轮的正确 啮合条件是:
两轮的模数和压力角应分别相等。
齿轮啮合情况
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7.1
直齿圆柱齿轮传动
7.1.5 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动
2. 连续传动条件
机械基础项目教程-齿轮 传动
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2020/11/18
机械基础项目教程齿轮传动
项目七
齿轮传动
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
直齿圆柱齿轮传动 斜齿圆柱齿轮传动 直齿圆锥齿轮传动 齿轮传动的失效分析和齿轮材料 齿轮结构
7.6
蜗杆传动
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项目七
齿轮传动
下图为一齿轮传动,齿轮传动有哪些类型? 应用在什 么地方?
(1)发生线在基圆上滚过的线段长度等于 基圆上被滚过的弧长,如图所示,即 AB 弧长等 于BK 线段长。
(2)渐开线上任意点的法线必切于基圆; (3)渐开线上各点的曲率半径不等。B 点 为曲率中心,BK为曲率半径,渐开线起始点 A 处曲率半径为零;K点离基圆越远,曲率半径 BK 越大。
渐开线形成
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7.1
直齿圆柱齿轮传动
7.1.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算 在任一半径rk的圆周上,同一轮齿两侧齿廓间的弧长称为该圆的齿厚,
用sk表示,而相邻两齿廓间的弧长称为该圆上的齿槽宽,用ek表示。相邻两齿 同侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿距,用pk表示,pk=sk+ek, ,该圆周长 pkZ=πdk, dk=pkZ /π,令mk =pk /π称为该圆上的模数,显然mk为一无理数。为 设计、制造方便,人为规定一个圆,使该圆上模数为有理数(标准模数),
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直齿圆柱齿轮传动
7.1.2 渐开线齿轮齿廓及传动比 (4)渐开线形状取决于基圆的大小。
同一基圆得到的渐开线形状完全相同。基圆 越小,渐开线越弯曲;基圆越大,渐开线越 平直,如图所示。基圆半径无穷大时,渐开 线变成直线,这种直线型渐开线就是齿条的 齿廓线,也就形成了齿条。
所以
渐开线齿轮的啮合
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直齿圆柱齿轮传动
7.1.3 渐开线齿廓的啮合特性
由上式可知渐开线齿轮的传动比是常数。齿轮一经加工完毕, 基圆大小就确定了,因此在安装时若中心距略有变化也不会改变传动 比的大小,此特性称为中心距的可分性。该特性使齿轮对加工、安装 的误差不敏感,这一点对齿轮传动十分重要。
齿轮连续传动条件
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直齿圆柱齿轮传动
7.1.5 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动
式中,ε称为重合度,它表明同时参与啮合轮齿的对数。 为保证可靠工作,工程上要求:ε≥[ε]。[ε]的推荐值见表。
采用标准齿轮,总是有:ε≥1故不必验算。
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7.1.6 渐开线齿轮切齿原理及变位齿轮简介
1.仿形法 仿形法是在普通铣床上用轴向剖面形状与被切齿轮齿槽形状完全相 同的盘铣刀或指状铣刀切制齿轮的方法,如图所示。铣完一个齿后,分 度头将齿坯转过360°/z,再铣下一个槽,直至铣出所有齿槽。
成型铣刀加工齿轮
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如图所示,齿轮圆周上凸出的、均匀分布的部 分称为齿,轮齿总数称为齿数,用Z表示。相邻两 齿间的空间称为齿槽,过所有齿槽底部的圆称为齿 根圆,半径用rf表示,直径用df表示。过所有轮齿顶 部的圆称为齿顶圆,半径用ra表示,直径用da表示。 外齿轮的齿顶圆大于齿根圆,内齿轮则相反。
齿轮各部分名称
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1)齿轮插刀 如图a所示,这种刀具象一个具有切削刃的外 齿轮,统称为齿轮插刀。插齿时刀具与轮坯之 间的相对运动有:
传动时,两轮的齿廓互为包络线的原理来加工的。 将一对互相啮合传动的齿轮之一变为刀具,而另一个作为轮坯,通
过机床带动使二者仍按原传动比进行传动,则在传动过程中,刀具的齿 廓便将在轮坯上包络出与其共轭的齿廓。这种方法采用的刀具有三种:
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7.1.6 渐开线齿轮切齿原理及变位齿轮简介
成形法加工的优点是在普通铣床上就可以加工齿轮,缺点是产生齿 形误差和分度误差,精度较低,加工不连续,生产效率低,这种方法多 用于修配和单件生产中。
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直齿圆柱齿轮传动
7.1.6 渐开线齿轮切齿原理及变位齿轮简介 2.范成法 这种方法是加工齿轮中最常用的一种方法。利用一对齿轮互相啮合
(2)有足够的承载能力。即要求齿轮尺寸小、重量轻,能传递较大 的力,有较长的使用寿命。也就是在工作过程中不折齿、齿面不点蚀,不 产生严重磨损而失效。
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直齿圆柱齿轮传动
7.1.2 渐开线齿轮齿廓及传动比
1. 渐开线形成
如图所示,―条直线在一个圆上作纯 滚动时,直线上任一点K的轨迹称为该圆渐 开线,该圆称为渐开线的基圆,直线BK 称 为渐开线发生线。
齿轮啮合情况
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直齿圆柱齿轮传动
7.1.5 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 即
Pn1= Pn2
因2
将 Pb =πmcosα代入 得:
m1cosα1=m2cosα2
齿轮啮合情况
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直齿圆柱齿轮传动
渐开线形成
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直齿圆柱齿轮传动
7.1.3 渐开线齿廓的啮合特性 一对齿轮传动是靠主动轮齿廓推动从动轮齿廓来实现的。两轮的
瞬时角速度之比称为传动比。在工程中要求为定值。
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渐开线形成
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7.1.3 渐开线齿廓的啮合特性
渐开线形状
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直齿圆柱齿轮传动
7.1.2 渐开线齿轮齿廓及传动比 (5)啮合角(压力角) 啮合时K点正压
力方向与速度方向所夹锐角称为渐开线上该点 的压力角,用αk表示,如图所示。
同一条渐开线各点压力角不等,离基圆愈 远压力角越大,基圆上的压力角为零度。
(6)基圆内无渐开线。
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齿轮传动
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直齿圆柱齿轮传动
7.1.1 齿轮传动的基本类型及特点
1.齿轮传动组成及类型
齿轮传动由两个齿轮和机架组 成,工作时靠两齿轮轮齿直接接触 (称为啮合)产生的推动作用来传 递运动和动力,齿轮传动的基本类 型如图所示。
齿轮的类型
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并使该圆上的压力角为标准值,这个圆叫分度圆。规定分度圆上的所有参数
不带下标,如分度圆上的模数为m,直径为d,压力角为α等等。我国规定的 标准压力角为20°,标准模数如表所列。
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直齿圆柱齿轮传动
7.1.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算 2. 标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算
渐开线的形成
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直齿圆柱齿轮传动
7.1.2 渐开线齿轮齿廓及传动比
以同一个基圆上产生的两条反向渐开线为齿廓的齿轮称为渐开线齿轮, 如图所示。
渐开线齿轮
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7.1.2 渐开线齿轮齿廓及传动比
2. 渐开线的性质
渐开线齿轮的啮合
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直齿圆柱齿轮传动
7.1.3 渐开线齿廓的啮合特性
分别以轮心O1和O2为圆心,以r1=O1P与r2=O2P 为半径所作的圆,称为节圆。当两齿廓在P点啮合 时,两齿廓在P点速度方向相同,速度大小相等, 即VP1 =VP2,因此,一对渐开线齿轮的啮合传动可 以看做两个节圆的纯滚动。设齿轮1、齿轮2的角速 度分别为ω1、ω2,则 又
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直齿圆柱齿轮传动
7.1.3 渐开线齿廓的啮合特性 3. 齿廓间的相对滑动
两齿廓在啮合传动时,齿廓之间将产生相对滑动。齿廓间的相对滑 动将引起齿廓的摩擦和磨损,但也利于润滑油膜的形成 。
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7.1.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算 1. 渐开线齿轮各部分名称和符号
齿轮连续传动条件
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7.1.5 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动
当安装中心距不等于标准中心距时,即分度圆 不相切了,这时的安装称为非标准安装。实际中心 距a’= r 1’+ r 2’。